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摘要人类认识外界世界的信息至少有70％是通过视觉系统提供，失明不但严重影响了患者的生活质量，而且给社会带来了很大负担。随着科学技术的不断发展，用人工视觉假体修复盲人视觉功能成为全世界研究的热点。中国的视觉假体研究小组提出了刺入式视神经视觉假体这一新型人工视觉修复方案，目前这一方案有待于系统的研究。本课题主要对视神经电刺激在视觉皮层诱发的响应特征进行了系统的分析，并对不同的刺激波形和刺激参数在视神经电刺激中的作用应用皮层诱发电位进行了评估。针对视网膜假体，我们小组自主研发了适合植入脉络膜上腔对视网膜进行电刺激的基于Micro-electro-mechanicalSystem(MEMS)的聚酰亚胺薄膜多电极阵列。本课题对这一刺激电极阵列的可行性及其在视觉皮层诱发电位的时间和空间特性进行了初步的探索。具体内容如下:<br>　　 在视神经电刺激研究中，我们采用自制铂铱合金丝电极阵列对视神经纤维进行微电流刺激，并在初级视觉皮层放置银球电极阵列记录诱发的视皮层响应信号，系统地研究了视神经电刺激波形和刺激参数对视觉皮层诱发的多波响应电位的时空特性影响，获得了视神经电刺激诱发的皮层响应中不同波形成分的阈值信息以及优化的刺激参数信息，为理解视觉信息的传递过程及进一步优化视神经视觉假体刺激参数提供了实验依据。主要结果包括:(1)通过微电流刺激视神经纤维，可以在视觉初级皮层诱发含有多个波形成分的场电位，最多时可记录到P0，N1，P1，P2和P3五个波形成分。不同的波形成分具有不同的阈值和时间特性。阈值越低的成分潜伏期和持续时间都越短。(2)在视神经颞背侧象限内电刺激视神经纤维，对皮层多电极记录的快波响应(P1)与皮层视野拓扑对应关系图比较，发现视皮层响应最大的区域与电刺激视神经部位对应的视野一致。证明靠近眼球部位的视神经保持了较好的视觉拓扑对应关系，适合植入视觉假体。(3)刺激的波形和参数对视神经电刺激诱发的视皮层响应具有重要的影响。与对称的电荷平衡刺激波形相比，具有窄高负相脉冲和宽矮正相脉冲的非对称波形可以降低电刺激的阈值。在同样刺激电荷密度下诱发较大响应的刺激波形其诱发响应的空间分布范围也较大。在刺激波形两脉冲相位之间加入时间间隔可以降低刺激阈值，时间间隔为0.2ms时达到饱和;对称的先负后正刺激波形加入时间间隔后能够诱发最大的响应。随着刺激频率的升高，皮层诱发响应的幅值呈下降趋势;不同波形成分随着刺激频率的升高变化规律不同。这些实验结果对于开发研制视神经视觉假体提供了实验依据。<br>　　 在脉络膜上腔电刺激研究中，我们将60刺激位点的MEMS薄膜电极植入到脉络膜上腔对视网膜进行电刺激，验证了刺激电极阵列的有效性，并通过记录分析初步探讨了皮层多通道诱发响应的时空特性。结果显示脉络膜上腔微电流刺激能够成功诱发视觉皮层响应，单个刺激电极的电流阈值为48.57±6.90μA，对应的电荷密度为25.24±3.59μC/cm2;整排电极（10个刺激位点）的电流阈值为25.55±5.43μA，对应的电荷密度为13.28±2.82μC/cm2。刺激电流与电荷密度阈值皆位于刺激电极和被刺激组织的安全刺激范围内。随着刺激电流强度的增强，皮层诱发响应的幅值增大，皮层响应范围不断增加，但最大响应位点保持不变，具有一致性和稳定性。不同的刺激电极(最小距离为750μm)可在视皮层不同位置诱发响应，证明脉络膜上腔电刺激具有一定的空间对应性。本项研究进一步验证了脉络膜上腔电刺激的可行性和有效性，量化了电刺激的一些参数，为脉络膜上腔视觉假体电刺激参数设计提供了参考。